Tarde o temprano, la humanidad tendrá que dejar la Tierra e ir en busca de un nuevo hogar, un planeta con condiciones de vida similares, para construir allí una nueva civilización.
Para un viaje a tan gran escala, la gente necesitará construir una especie de "Arca de Noé", una nave espacial capaz de cruzar la galaxia y llevar a los primeros pobladores a un nuevo lugar de residencia, donde sea que esté.
¿Cuánto tiempo llevará esta gran migración? ¿Y qué tamaño debe tener una nave espacial para que sea posible llevar allí no solo "todas las criaturas en parejas", sino también todo lo necesario para la continuación de la vida y el desarrollo de un nuevo mundo?
Un equipo de científicos de Francia y la República Checa intentó responder a estas preguntas lanzando el proyecto Heritage y realizando los cálculos necesarios.
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Miles de años de viaje
A primera vista, puede parecer que el tamaño de la nave depende en gran medida de dónde estamos volando exactamente, pero esto no es del todo cierto.
El hecho es que el viaje hasta el sistema estelar más cercano tomará al menos cientos, si no miles de años, lo que significa que nuestra arca debe poder sustentar la vida durante muchas generaciones.
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Por supuesto, las tecnologías espaciales están mejorando constantemente. Sin embargo, si no cree en los escritores de ciencia ficción y guionistas de Hollywood, sino en Einstein y su teoría de la relatividad, viajar a velocidades superlumínicas, por decirlo suavemente, es poco probable.
Son posibles opciones hipotéticas como un agujero de gusano o una burbuja de Alcubierre, pero no puedes contar con ellas.
Los científicos de la NASA anunciaron el año pasado que un planeta sorprendentemente parecido a la Tierra que orbita Proxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sol, podría ser habitable.
Habiendo considerado todas las tecnologías disponibles, tanto existentes como aún no inventadas, pero posibles en teoría, los científicos han calculado que el vuelo a este planeta, en el escenario más optimista, llevará al menos un siglo.
Estimaciones más realistas te llevan a la melancolía: si vuelas hoy a Proxima Centauri, llegaremos a nuestro destino en miles de años (de 6 a 80 mil, para ser exactos).
En cualquier caso, necesitamos una nave en la que los colonos puedan vivir durante generaciones en el espacio interestelar, mientras se alimentan de algo por sí mismos y suministran energía a los motores.
Olvídese de los paneles solares, no funcionarán a tanta distancia del Sol: puede cargar su teléfono inteligente con la luz de las estrellas con el mismo éxito por la noche.
Entonces, ¿cuántos "colonizadores estelares" tienen que salir a la carretera? ¿Y qué tamaño debería tener el arca espacial?
¿Un par de cada criatura?
Si varias generaciones deben cambiar durante el viaje en el barco, sus habitantes tendrán que reproducirse.
Aquí no puedes arreglártelas con los nuevos Adán y Eva: debería haber suficientes inmigrantes para excluir la posibilidad de incesto entre parientes cercanos. De lo contrario, las enfermedades genéticas no se pueden evitar en el barco.
Los científicos franceses calcularon el número mínimo de miembros de la tripulación utilizando modelos matemáticos.
Intentaron tener en cuenta todos los factores: la edad de los terrícolas en el momento de la salida y la esperanza de vida, la posibilidad de infertilidad de algunos miembros de la tripulación, abortos espontáneos o el nacimiento de gemelos, e incluso circunstancias imprevistas (en los cálculos aparecen como un "elemento de caos", por ejemplo, el nacimiento secreto de un hijo de otro padre biológico) …
Además, por si acaso, los cálculos incluían un "evento catastrófico" -por ejemplo, una colisión de un barco con un meteorito o una epidemia de una enfermedad a bordo- que en algún momento reducirá la población de colonizadores en un 30%.
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Teniendo en cuenta todos estos factores, según las estimaciones más conservadoras y conservadoras de los investigadores, inicialmente debería haber 98 colonizadores. Además, las 49 parejas casadas deben seleccionarse inicialmente para el análisis de ADN a fin de garantizar la máxima diversidad genética.
Si una tripulación más modesta se pone en camino, el éxito de la misión ya estará en duda. Por ejemplo, las posibilidades de supervivencia de 25 parejas casadas ya se estiman en alrededor del 50%.
Y si solo hay 32 o incluso menos personas desplazadas, el algoritmo no les deja ninguna posibilidad (0%), principalmente debido al inevitable incesto. Quizás los descendientes de la tripulación original volarán a Proxima Centauri, pero para entonces ya no podrán establecer una colonia viable.
El hambre no es tia
Después de dejar la Tierra, 98 viajeros espaciales darán a luz hijos, y esos - nietos, incluso durante la vida de la primera generación. Entonces, a juzgar por los cálculos, la población máxima del arca puede llegar a 500 personas.
Dada la duración del vuelo, no se puede contar con alimentos. Los colonialistas tendrán que abastecerse de alimentos por sí mismos, es decir, cultivarlos directamente en el barco.
Pero, ¿cuánta comida necesitan? Después de todo, el tamaño del barco depende de esto y, por lo tanto, el consumo de energía para su movimiento.
Estos cálculos requirieron tener en cuenta no solo el tamaño de la tripulación, sino también la edad promedio de los habitantes de la nave estelar, su altura, peso y nivel de actividad física, con el fin de comprender cuántas calorías necesitarán cada año.
Los científicos no limitaron los colonizadores en la dieta y calcularon el consumo teniendo en cuenta una dieta normal, es decir, para que el barco no solo pudiera cultivar frutas y verduras (incluida la producción de azúcar y aceite vegetal), sino también participar en la cría de animales, es decir, producir carne, pescado, lácteos y miel.
Sorprendentemente, teniendo en cuenta el uso de tecnologías modernas (por ejemplo, aeroponía, es decir, cultivar plantas en el aire, sin usar tierra), medio kilómetro cuadrado será suficiente para alimentar a 500 personas (0,45, para ser exactos).
¡Todos a bordo
Esto nos lleva al tamaño mínimo de nuestra arca.
Si construye un barco en forma de cilindro giratorio (de modo que la fuerza centrípeta proporcione gravedad artificial), entonces la altura del "compartimiento agrícola" debe ser de 320 metros y el radio - 224 metros.
Agregue a esto los cuartos de la tripulación, las áreas comunes (como el comedor, el gimnasio o la bahía médica), las salas de control de vuelo, los generadores de energía y los motores, y el espacio (altura) de la nave espacial se duplicará aproximadamente. El arca espacial tendrá aproximadamente 650 metros de altura y 450 de diámetro.
Sin embargo, seguirá siendo inferior al más alto de los rascacielos ya construidos: la altura del Burj Khalifa en Dubai es de 828 metros. A modo de comparación: la altura de la aguja de la torre Ostankino es de 540 metros, de la torre Eiffel - 324. La ISS tiene 73 metros de largo y 20 metros de alto.
Ahora, lo más difícil, según los científicos, es calcular la cantidad exacta de agua necesaria. Solo para beber necesitará casi medio millón de litros. Y también necesita dar agua a los animales, regar los cultivos, y el barco, de una forma u otra, perderá agua gradualmente junto con el aire.
Este problema, así como el problema de las mutaciones genéticas, los autores de Heritage prometen resolverlo en su próximo trabajo científico.
Nikolay Voronin
